Новые технологии в сельском хозяйстве и как они помогают фермеру

Как это появилось: Первый спутник был запущен в космос ещё в 1957 году. А в 1970-х спутники начали использовать для сельского хозяйства — именно тогда учёные рассчитали вегетационный индекс NDVI, который позволяет фермерам понимать, что происходит с растениями на поле. Тем не менее, 50 лет назад полноценно пользоваться индексом NDVI ещё было нельзя: погрешность снимков была около 50 м, а в облачную погоду рассчитать NDVI было невозможно.

Новый этап применения спутников в сельском хозяйстве начался в 2015 году, когда появился спутник с пространственным разрешением в 10 м. Во-первых, это позволяет по-настоящему хорошо понимать, что происходит в разных участках поля. Во-вторых, с изобретением смартфонов и приложений для аграриев технология стала доступной: любой фермер мира может следить за индексом NDVI на своих полях. Из минусов: в облачную погоду снимки по-прежнему получаются плохими — универсального решения тут пока нет.

Для чего это нужно: Спутниковый мониторинг позволяет дистанционно следить за развитием растений при помощи вегетационных индексов NDVI, СССI, NDRE, MSAVI и других, находить проблемные участки поля, определять сельскохозяйственные культуры и прогнозировать урожайность.

Что делаем мы: Мы берём открытые данные со спутника Sentinel-2, обрабатываем их, рассчитываем по ним разные показатели и показываем их в приложении OneSoil. Благодаря этому фермеры могут определять границы полей, просматривать вегетационный индекс NDVI, выделять зоны продуктивности, составлять карты для дифференцированного посева и внесения удобрений. Кроме того, мы разрабатываем технологию Cloud-Free NDVI, которая позволит показывать вегетационный индекс даже в облачную погоду — она уже доступна в Аргентине.

Как это появилось: Маленькие беспилотные летательные аппараты появились в 1980-х годах и сначала использовались в военных целях. Когда дроны стали более доступными, их начали использовать и в сельском хозяйстве. В конце 1990-х годов в Японии и Южной Корее начали использовать дроны не только для съёмки полей, но и для распыления удобрений и средств защиты растений (СЗР).

Для чего это нужно: Дрон делает снимки в высоком разрешении, которые нужно соединить в один ортофотоплан — фотографический план местности на геодезической основе. Съёмка с дрона помогает обнаружить сорняки, паразитов и изменения почвы, определить высоту всходов и в целом оценить здоровье растений.

Что делаем мы: Сначала мы использовали снимки с дрона для определения рельефа и границ полей, а также для анализа состояния растений после перезимовки и в течение сезона. Недостаток съёмки с дрона — её нельзя масштабировать на весь мир. Поэтому сейчас мы не используем этот метод и предпочитаем спутниковые снимки.

Как это появилось: Первые сельскохозяйственные метеодатчики были разработаны в 1970-х годах. Их сегодняшние потомки устанавливаются прямо в полях, и ими можно управлять с помощью мобильных приложений. Сеть метеодатчиков иногда становится частью интернета вещей (IoT): получая с них информацию, другие устройства могут выполнять те или иные автоматические действия.

Для чего это нужно: Для измерения всего, что может быть измерено в почве и воздухе. Датчики местоположения определяют широту, долготу и высоту любого объекта на поле по GPS. Оптические датчики измеряют свойства почвы по свету: они устанавливаются на спутниках или дронах и рассчитывают содержание глины, органики и влаги в почве. Электрохимические датчики обнаруживают в земле определённые ионы и дают фермерам информацию в виде рН и уровней питательных веществ. Список можно продолжать бесконечно.

Что делаем мы: Чтобы контролировать влажность и температуру почвы, мы делаем метеодатчики. Они помогают следить за состоянием почвы в разных участках поля, оптимизировать график полива и определять лучшее время для посева и внесения удобрений.

Как это появилось: В широком смысле, геоинформационные системы ведут свою историю с 1854 года, когда врач Джон Сноу смог определить источник вспышки холеры в Лондоне. Он нанёс на карту города место жительства каждого больного и ближайшие источники воды — они оказались причиной вспышки холеры. Первая настоящая ГИС была разработана в Канаде и использовалась как раз для сельской местности: в ней были картографированы данные о почвах, хозяйствах, дикой природе и местах для отдыха.

GPS — это одна из глобальных навигационных спутниковых систем, которая умеет три основные вещи: определять абсолютное местоположение, считать относительное перемещение и передавать данные о времени GPS-приёмнику. Хотя изначально GPS был военным проектом, теперь он постоянно используется для всех сфер жизни.

Для чего это нужно: В ГИС-программах составляют карты полей: например, они используются в ходе агрохимического анализа для выбора правильных точек для взятия образцов. А GPS используется в сельскохозяйственной технике: можно выбрать оптимальный маршрут для нескольких тракторов и комбайнов или правильно настроить автопилот. Бортовые компьютеры и GPS-навигаторы помогают избегать перекрытий и недокрытий при внесении семян, удобрений и СЗР.

Что делаем мы: ГИС и GPS часто используются вместе в точном земледелии: при помощи ГИС-аналитики мы определяем на поле зоны продуктивности и выделяем зоны для дифференцированного посева и дифвнесения удобрений и СЗР. Затем составляем карту-задание для техники и загружаем её в машину, которая с помощью GPS вносит семена или удобрения в определённые участки поля. Кроме того, когда при осмотре полей агроном оставляет в приложении OneSoil заметку, для неё автоматически указываются GPS-координаты. Потом это место на поле можно легко найти с помощью того же GPS.